Lys har den ejendommelige egenskab, at det kan beskrives både som en bølge og en partikel. I partikelbeskrivelsen er der en nedre grænse for, hvor meget lyset kan opdeles, og den mindste bestanddel kaldes en foton. To lysstråler vekselvirker ikke, hvilket kan observeres ved at lyskeglerne fra to lommelygter passerer igennem hinanden, hvis de krydses. For at få to lyssignaler til at vekselvirke, kræver det en mellemliggende lys-stof vekselvirkning, som kan overføre information fra det ene signal til det andet. Sådanne vekselvirkninger er meget interessante, fordi de muliggør en lynhurtig behandling af den enorme datatrafik, som udgøres af specielt internettet. Den ultimative grænse for lys-stof vekselvirkning opnås, når stoffets egenskaber ændres af en enkelt foton, og denne ændring kan mærkes af en anden foton. Dette projekt omhandler teoretiske og eksperimentelle undersøgelser af lys-stof vekselvirkningen i fabrikerede nanoskala strukturer i diamant. Små defekter i materialet danner ”kunstige atomer”, som kan vekselvirke med fotonerne og danne ”sammenflettede” tilstande, hvor lyset i princippet ikke kan skelnes fra stoffet. Disse kvantemekaniske tilstande gør det samlede system følsomt over for det præcise antal fotoner, der er til stede. Sådanne tilstande er en vigtig byggeklods i kvantecomputere, der er en endnu ikke realiseret type computer med en enorm kapacitet til at løse en række særlige problemer, som almindelige computere aldrig vil kunne klare.